DE102009029565A1

DE102009029565A1 - Magnetbaugruppe für ein Magnetventil und korrespondierendes Magnetventil

Info

Publication number: DE102009029565A1
Application number: DE102009029565A
Authority: DE
Inventors: Jean-Guillaume Pic; Martin Haas; Wolfgang Mailaender
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2009-09-18
Filing date: 2009-09-18
Publication date: 2011-03-31
Also published as: CN102549682B; US20120248358A1; EP2478529B1; KR101720503B1; KR20120066017A; CN102549682A; WO2011032755A1; EP2478529A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Magnetbaugruppe (1) für ein Magnetventil mit einem Gehäuse (10), welches einen Gehäusemantel (12) als Eisenkreisoberteil und eine in den Gehäusemantel (12) eingepresste Abdeckscheibe (114) als Eisenkreisunterteil umfasst, und einen innerhalb des Gehäuses (10) angeordneten Spulenkörper (20), welcher einen mit einer Spulenwicklung (25) bewickelten Wicklungsträger (21) umfasst, wobei am Spulenkörper (20) Toleranzausgleichsmittel (26) angeordnet sind, und ein korrespondierendes Magnetventil mit einer solchen Magnetbaugruppe (1). Erfindungsgemäß sind die Toleranzausgleichsmittel (26) so ausgeführt, dass der Wicklungsträger (21) über einen unteren Flansch (24) so gegen die eingepresste Abdeckscheibe (14) gedrückt ist, dass eine Grenzfläche (24.1) des unteren Flansches (24) im Wesentlichen spaltfrei an einer Grenzfläche (14.1) der Abdeckscheibe (14) anliegt, um einen möglichst geringen thermischen Übergangswiderstand auszubilden.

Description

Stand der Technik
Die Erfindung betrifft eine Magnetbaugruppe für ein Magnetventil nach der Gattung des unabhängigen Patentanspruchs 1 und ein zugehöriges Magnetventil mit einer solchen Magnetbaugruppe.
Ein herkömmliches Magnetventil, insbesondere für ein Hydraulikaggregat, welches beispielsweise in einem Antiblockiersystem (ABS) oder einem Antriebsschlupfregelsystem (ASR-System) oder einem elektronischen Stabilitätsprogrammsystem (ESP-System) eingesetzt wird, umfasst eine Ventilpatrone und eine Magnetbaugruppe.
In der Offenlegungsschrift DE 10 2006 047 921 A1 wird als Stand der Technik ein Magnetventil, insbesondere für ein Hydraulikaggregat, mit einer Magnetbaugruppe und einer Ventilpatrone beschrieben. Das beschriebene herkömmliche Magnetventil umfasst die Magnetbaugruppe zur Erzeugung eines Magnetflusses, welche einen tiefgezogenen runden Gehäusemantel als Eisenkreisoberteil, eine gestanzte Abdeckscheibe als Eisenkreisunterteil und einen mit einer Spulenwicklung bewickelten Wicklungsträger umfasst, und die Ventilpatrone, welche ein Schließelement mit Dichtelement und einen Ventilsitz umfasst. Die auf den Wicklungsträger gewickelte Spulenwicklung bildet eine elektrische Spule, die über elektrische Anschlüsse ansteuerbar ist und den Magnetfluss im Eisenkreis erzeugt. Durch Bestromung der Spulenwicklung über die elektrischen Anschlüsse und den dadurch erzeugten Magnetfluss wird die Kraft zum Betätigung und/oder Steuern eine Fluidflusses zwischen einer Einlassöffnung und einer Auslassöffnung der Ventilpatrone durch das Schließelement und den korrespondierenden Ventilsitz eingestellt. Bei der Herstellung der Magnetbaugruppe wird zur Verbindung des Eisenkreisoberteils und des Eisenkreisunterteils die Abdeckscheibe in den rohrähnlichen Gehäusemantel eingepresst. Der Wicklungsträger wird durch an einem unteren Flansch angeordnete Abstandsnoppen in einer axialen Lage gehalten. Zudem dienen die Abstandsnoppen als Toleranzausgleich zwischen dem aus Eisenkreisoberteil und Eisenkreisunterteil gebildeten Eisenkreis und dem Wicklungsträger. Der Toleranzausgleich wird über das Verpressen der Abstandsnoppen beim Eindrücken der Abdeckscheibe in den Gehäusemantel erreicht. Zwischen dem Wicklungsträger und der Abdeckscheibe bleibt, je nach Toleranz, ein unterschiedlich großer Luftspalt. Zusätzlich dienen die Abstandsnoppen zur Fixierung und zum Ausrichten des Wicklungsträgers beim Bewickeln auf einem nicht dargestellten Wickeldorn.
Offenbarung der Erfindung
Die erfindungsgemäße Magnetbaugruppe mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, dass an einem Spulenkörper angeordnete Toleranzausgleichsmittel so ausgeführt sind, dass ein Winklungsträger über einen unteren Flansch so gegen eine in einen Gehäusemantel eingepresste Abdeckscheibe gedrückt ist, dass eine Grenzfläche des unteren Flansches im Wesentlichen spaltfrei an einer Grenzfläche der Abdeckscheibe anliegt, um einen möglichst geringen thermischen Übergangswiderstand auszubilden. Dadurch ist es in vorteilhafter Weise möglich, den Wicklungsträger flächig an die Abdeckscheibe anzulegen, so dass eine bessere und damit gleichmäßigere Wärmeableitung der Spulenwicklung über die Abdeckscheibe zu einem anschließenden Hydraulikblock bzw. Pumpengehäuse erfolgen kann. Durch die verbesserte Wärmeableitung kann die Magnetbaugruppe in vorteilhafter Weise länger beschaltet werden, bevor die obere Grenztemperatur des Spulenkörpers, insbesondere des Wicklungsträgerwerkstoffs, erreicht ist. Gegenüber der Magnetbaugruppe des herkömmlichen Magnetventils ist im Wesentlichen unter Beibehaltung der äußeren Form und der Komponenten der Magnetbaugruppe jetzt zwischen Wicklungsträger und Scheibe so gut wie kein Luftspalt mehr vorhanden. Dadurch ergibt sich in vorteilhafter Weise zum einen ein geringerer thermischer Übergangswiderstand zwischen dem Wicklungsträger und der Abdeckscheibe und somit eine gute Wärmableitung von der Spulenwicklung zur Umgebung, d. h. zum Hydraulikblock bzw. Pumpengehäuse, zum anderen wird in vorteilhafter Weise auch die Streuung des thermischen Übergangswiderstandes reduziert. Der geringere thermische Übergangswiderstand erlaubt eine längere und/oder höhere Bestromung der Spulenwicklung. Die reduzierte Streuung des thermischen Übergangswiderstands erlaubt bei einem Einsatz von Spulentemperaturmodellen eine genauere Vorhersage des zu erwartenden Temperaturverlaufs und der Maximaltemperatur.
Die erfindungsgemäße Magnetbaugruppe kann durch ihre im Wesentlichen unveränderte äußere Form für beliebige Magnetventile im Fahrzeug eingesetzt werden. Das erfindungsgemäße Magnetventil kann beispielsweise in Fluidbaugruppen verwendet werden, die in einem Antiblockiersystem (ABS) oder einem Antriebsschlupfregelsystem (ASR-System) oder einem elektronischen Stabilitätsprogrammsystem (ESP-System) eingesetzt werden.
Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen und Weiterbildungen sind vorteilhafte Verbesserungen der im unabhängigen Patentanspruch 1 angegebenen Magnetbaugruppe möglich.
Besonders vorteilhaft ist, dass die Toleranzausgleichsmittel als mindestens ein Abstandsnoppen ausgeführt sind, welcher zwischen einem oberen Flansch des Wicklungsträgers und dem Gehäusemantel angeordnet ist. Dadurch ergibt sich eine besonders einfache Ausführungsform, die in vorteilhafter Weise keine wesentlichen Änderungen am Gehäusemantel der Magnetbaugruppe erfordern. Bei dieser Ausführungsform ist der mindestens eine Abstandsnoppen nach dem Einpressen der Abdeckscheibe in den Gehäusemantel verformt, wodurch der Spulenkörper zwischen Gehäusemantel und Abdeckscheibe fixiert ist, wobei der Spulenkörper im Wesentlichen spaltfrei auf der Abdeckscheibe aufliegt.
In Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Magnetbaugruppe sind die Toleranzausgleichsmittel als mindestens eine Lasche ausgeführt, welche als seitliche Stufe an den unteren Flansch des Wicklungsträgers angeformt ist. Auch diese Ausführungsform der Toleranzausgleichsmittel sorgt in vorteilhafter Weise dafür, dass der Spulenkörper im Wesentlichen spaltfrei auf der Abdeckscheibe aufliegt. Hierbei liegt die mindestens eine Lasche nach dem Einpressen der Abdeckscheibe in den Gehäusemantel an einer korrespondierenden Aussparung im Gehäusemantel an, wobei der Tolerantzausgleich über die Elastizität der mindestens einen Lasche erfolgt. Das bedeutet, dass die an der korrespondierenden Aussparung im Gehäusemantel anliegende mindestens eine Lasche in vorteilhafter Weise gespannt ist, so dass der Spulenkörper auf die Abdeckscheibe gedrückt wird.
Vorteilhafte, nachfolgend beschriebene Ausführungsformen der Erfindung sowie das zu deren besserem Verständnis oben erläuterte, herkömmliche Ausführungsbeispiel sind in den Zeichnungen dargestellt. In den Zeichnungen bezeichnen gleiche Bezugszeichen Elemente bzw. Komponenten, welche gleiche bzw. analoge Funktionen ausführen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Magnetbaugruppe.
2 zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Magnetbaugruppe.
Ausführungsformen der Erfindung
Wie aus 1 ersichtlich ist, umfasst ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Magnetbaugruppe 1 für ein Magnetventil ein Gehäuse 10, welches einen Gehäusemantel 12 als Eisenkreisoberteil und eine in den Gehäusemantel 12 eingepresste Abdeckscheibe 14 als Eisenkreisunterteil umfasst, und einen innerhalb des Gehäuses 10 angeordneten Spulenkörper 20, welcher einen mit einer Spulenwicklung 25 bewickelten Wicklungsträger 21 mit einem oberen Flansch 22 und einem unteren Flansch 24 umfasst. Analog zum Stand der Technik bildet die auf den Wicklungsträger 21 gewickelte Spulenwicklung 25 eine elektrische Spule, die über elektrische Anschlüsse 28 ansteuerbar ist und den Magnetfluss im Eisenkreis erzeugt. Zudem sind am Spulenkörper 20 Toleranzausgleichsmittel 26 angeordnet, die erfindungsgemäß so ausgeführt sind, dass der Winklungsträger 21 über den unteren Flansch 24 so gegen die eingepresste Abdeckscheibe 14 gedrückt ist, dass eine Grenzfläche 24.1 des unteren Flansches 24 im Wesentlichen spaltfrei an einer Grenzfläche 14.1 der Abdeckscheibe 14 anliegt, um einen möglichst geringen thermischen Übergangswiderstand auszubilden. Im dargestellten ersten Ausführungsbeispiel sind die Toleranzausgleichsmittel als Abstandsnoppen 26 ausgeführt, welche zwischen dem oberen Flansch 22 und dem Gehäusemantel 12 angeordnet sind, und dadurch ermöglichen, dass der Spulenkörper 20 im Wesentlichen spaltfrei auf der Abdeckscheibe 14 aufliegt.
Wie aus 1 weiter ersichtlich ist, sind die Abstandsnoppen nach dem Einpressen der Abdeckscheibe in den Gehäusemantel 12 verformt und fixieren den Spulenkörper 20 zwischen dem Gehäusemantel 12 und der Abdeckscheibe 14. Durch die oben liegenden Abstandsnoppen 26 ist es möglich den Wicklungsträger 21 mit seinem unteren Flansch 24 flächig an der Abdeckscheibe 14 anzulegen, so dass eine bessere und damit gleichmäßigere Wärmeableitung von der Spulenwicklung 25 über die Abdeckscheibe 14 zum anschließenden nicht dargestellten Hydraulikblock bzw. Pumpengehäuse erfolgen kann. Durch die verbesserte Wärmeableitung kann die erfindungsgemäße Magnetgruppe 1 länger beschaltet werden, bevor die obere Grenztemperatur der Spulenwicklung 25, insbesondere des Wicklungsträgerwerkstoffs, erreicht ist.
Wie aus 2 ersichtlich ist, umfasst ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Magnetbaugruppe 101 für ein Magnetventil analog zum ersten Ausführungsbeispiel ein Gehäuse 110, welches einen Gehäusemantel 112 als Eisenkreisoberteil und eine in den Gehäusemantel 112 eingepresste Abdeckscheibe 114 als Eisenkreisunterteil umfasst, und einen innerhalb des Gehäuses 110 angeordneten Spulenkörper 120, welcher einen mit einer Spulenwicklung 125 bewickelten Wicklungsträger 121 mit einem oberen Flansch 122 und einem unteren Flansch 124 umfasst. Analog zum Stand der Technik bildet die auf den Wicklungsträger 121 gewickelte Spulenwicklung 125 eine elektrische Spule, die über elektrische Anschlüsse 128 ansteuerbar ist und den Magnetfluss im Eisenkreis erzeugt. Zudem sind am Spulenkörper 120 Toleranzausgleichsmittel 127 angeordnet, die erfindungsgemäß so ausgeführt sind, dass der Winklungsträger 121 über den unteren Flansch 124 so gegen die eingepresste Abdeckscheibe 114 gedrückt ist, dass eine Grenzfläche 124.1 des unteren Flansches 124 im Wesentlichen spaltfrei an einer Grenzfläche 114.1 der Abdeckscheibe 114 anliegt, um einen möglichst geringen thermischen Übergangswiderstand auszubilden. Im dargestellten zweiten Ausführungsbeispiel sind die Toleranzausgleichsmittel als Laschen 127 ausgeführt, welche als seitliche Stufen an den unteren Flansch 124 des Wicklungsträgers 121 angeformt sind und nach dem Einpressen der Abdeckscheibe 114 in den Gehäusemantel 112 jeweils an einer Aussparung 116 im Gehäusemantel 112 anliegen. Bei der Ausführung als Laschen 127 erfolgt der Tolerantzausgleich über die Elastizität der mindestens einen Lasche 127, wobei die an Aussparungen 116 im Gehäusemantel 112 anliegenden Laschen 127 so gespannt sind, dass der Spulenkörper 120 im Wesentlichen spaltfrei auf die Abdeckscheibe 114 gedrückt ist.
Durch die Laschen 127 ist es möglich den Wicklungsträger 121 mit seinem unteren Flansch 124 flächig an der Abdeckscheibe 14 anzulegen, so dass eine bessere und damit gleichmäßigere Wärmeableitung von der Spulenwicklung 125 über die Abdeckscheibe 114 zum anschließenden nicht dargestellten Hydraulikblock bzw. Pumpengehäuse erfolgen kann. Durch die verbesserte Wärmeableitung kann die erfindungsgemäße Magnetgruppe 101 länger beschaltet werden, bevor die obere Grenztemperatur der Spulenwicklung 25, insbesondere des Wicklungsträgerwerkstoffs, erreicht ist.
Die erfindungsgemäße Magnetbaugruppe 1, 101 erzeugt den erforderlichen Magnetfluss, um einen Fluiddurchfluss zwischen mindestens einer Einlassöffnung und mindestens einer Auslassöffnung des Magnetventils über mindestens einen entsprechenden Schließkörper und mindestens einen Ventilsitz einzustellen und kann in beliebigen Magnetventilen eingesetzt werden.
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ermöglichen in vorteilhafter Weise, dass zwischen Wicklungsträger und Scheibe so gut wie kein Luftspalt mehr vorhanden. Dadurch ergibt sich ein geringerer thermischer Übergangswiderstand der Spulenwicklung zur Umgebung, d. h. zum Hydraulikblock bzw. Pumpengehäuse. Zudem kann auch die Streuung des thermischen Übergangswiderstandes zwischen den hergestellten Magnetbaugruppen reduziert werden. Der geringere Übergangswiderstand erlaubt eine längere und/oder höhere Bestromung der Spule, und die reduzierte Streuung erlaubt beispielsweise beim Einsatz von Spulentemperaturmodellen eine genauere Vorhersage des zu erwartenden Temperaturverlaufs und der Maximaltemperatur innerhalb der Magnetbaugruppe.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102006047921 A1 [0003]

Claims

Magnetbaugruppe für ein Magnetventil mit einem Gehäuse (10, 110), welches einen Gehäusemantel (12, 112) als Eisenkreisoberteil und eine in den Gehäusemantel (12, 112) eingepresste Abdeckscheibe (14, 114) als Eisenkreisunterteil umfasst, und einen innerhalb des Gehäuses (10, 110) angeordneten Spulenkörper (20, 120), welcher einen mit einer Spulenwicklung (25, 125) bewickelten Wicklungsträger (21, 121) umfasst, wobei am Spulenkörper (20, 120) Toleranzausgleichsmittel (26, 127) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Toleranzausgleichsmittel (26, 127) so ausgeführt sind, dass der Winklungsträger (21, 121) über einen unterer Flansch (24, 124) so gegen die eingepresste Abdeckscheibe (14, 114) gedrückt ist, dass eine Grenzfläche (24.1, 124.2) des unteren Flansches (24, 124) im Wesentlichen spaltfrei an einer Grenzfläche (14.1, 114.1) der Abdeckscheibe (14, 114) anliegt, um einen möglichst geringen thermischen Übergangswiderstand auszubilden.
Magnetbaugruppe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Toleranzausgleichsmittel (26, 127) als mindestens ein Abstandsnoppen (26) ausgeführt sind, welcher zwischen einem oberen Flansch (22) des Wicklungsträgers (21) und dem Gehäusemantel (12) angeordnet ist.
Magnetbaugruppe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Abstandsnoppen (26) nach dem Einpressen der Abdeckscheibe (14) in den Gehäusemantel (12) verformt ist und den Spulenkörper (20) zwischen Gehäusemantel (12) und Abdeckscheibe (14) fixiert.
Magnetbaugruppe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Toleranzausgleichsmittel (26, 127) als mindestens eine Lasche (127) ausgeführt sind, welche als seitliche Stufe an den unteren Flansch (124) des Wicklungsträgers (121) angeformt ist.
Magnetbaugruppe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Lasche (127) nach dem Einpressen der Abdeckscheibe (114) in den Gehäusemantel (112) an einer Aussparung (116) im Gehäusemantel (112) anliegt, wobei der Tolerantzausgleich über die Elastizität der mindestens einen Lasche (127) erfolgt.
Magnetbaugruppe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die an einer Aussparung (116) im Gehäusemantel (112) anliegende mindestens eine Lasche (127) gespannt ist, so dass der Spulenkörper (120) auf die Abdeckscheibe (114) gedrückt ist.
Magnetventil, gekennzeichnet durch eine Magnetbaugruppe (1, 101) nach einem der Ansprüche 1 bis 6.